Comment réduire la tension alternative avec des condensateurs. Diviseur de tension sur résistances, condensateurs et inductances

nabi, un petit défaut dans le circuit : quand ce circuit est connecté au réseau dans un laps de temps non nul (wow, comme j'ai juré intelligemment... j'ai eu peur moi-même... En général, avec une tension réseau loin de zéro), le courant de charge du condensateur peut dépasser toutes les limites raisonnables et faire glisser les diodes du pont vers l'autre monde. Par conséquent, en plus de la résistance de décharge, il est également nécessaire de mettre une résistance de charge en série avec le condensateur (unités - dizaines d'ohms, en fonction du courant maximal autorisé des diodes).
Les précautions de sécurité lors du travail avec une tension élevée (jusqu'à 1000 V) dans ce circuit doivent être respectées dans tous les cas : la conception a un contact galvanique avec le réseau, donc 24 V en sortie du redresseur ne signifie pas du tout 24 V sur le circuit réseau - éléments de structure - carrosserie - masse !

Heh... L'allusion subtile est claire. La question n'est pas sans sens, d'autant plus que l'auteur ne va probablement pas garder les relais activés EN PERMANENCE à la sortie de ce limiteur, ils seront très probablement commutés par certains circuits externes (sinon - à quoi ça sert?). Si les deux en même temps et dans le circuit 220 V - tout est normal, mais si les enroulements sont directs et chacun séparément? Ensuite, allumer un seul relais ne "réinitialisera" la tension que jusqu'à 48 V (à condition que la résistance des enroulements soit la même), et c'est un peu ... Trop, c'est un euphémisme. En partie, le problème peut être résolu en installant une diode zener à la sortie du redresseur (directement, puisque le rôle de la résistance de limitation de courant est DÉJÀ joué par le condensateur), mais là encore c'est un problème : après tout, avec le enroulements de relais complètement déconnectés, tout le courant passera par cette diode zener. Cela signifie que la puissance qui lui sera allouée sera de 24 * 0,3 \u003d 7,2 watts. Une chaudière maladive est obtenue.

Alors, oui, la solution la plus raisonnable est de simplement prendre des relais similaires pour une tension de 220 V.

Eh bien, les options d'utilisation de blocs d'alimentation classiques de différents types occupent une 3e place honorable, sans abandonner la note simplement parce que le contrôle de ces mêmes relais n'est pas décrit. Ainsi, si le circuit de commande est alimenté à partir de la même table à partir de laquelle il est prévu d'alimenter le relais, les options d'utilisation d'alimentations classiques (transformateur ou impulsion) éclatent avec fracas d'un tiers honorable à un premier passable lieu. De plus, si des commandes manuelles ou un contact avec un environnement contrôlé sont prévus, une isolation galvanique du réseau devient absolument nécessaire.

Tension du circuit, Ua
Fréquence du circuit, f
Capacité du condensateur abaisseur, C
Tension de charge, Ub
Le courant traversant la charge, I
Puissance de charge, P

Si vous avez déjà eu la tâche d'abaisser la tension à n'importe quel niveau, par exemple de 220 Volts à 12 V, cet article est pour vous.

Il existe de nombreuses façons de le faire avec des matériaux improvisés. Dans notre cas, nous utiliserons un détail - le conteneur.

En principe, on peut utiliser une résistance classique, mais dans ce cas, on va avoir le problème de surchauffer cette pièce, et là on n'est pas loin d'un incendie.

Dans le cas où une capacité est utilisée comme élément abaisseur, la situation est différente.

La capacité incluse dans le circuit alternatif n'a (idéalement) qu'une réactance, dont la valeur est trouvée par la formule bien connue.

De plus, nous incluons une sorte de charge dans notre circuit (une ampoule, une perceuse, Machine à laver), qui a aussi une sorte de résistance R

Ainsi résistance totale les chaînes seront situées comme

Notre circuit est en série, et donc la tension totale du circuit est la somme des tensions sur le condensateur et sur la charge

Selon la loi d'Ohm, on calcule le courant circulant dans ce circuit.

Comme vous pouvez le voir, connaître les paramètres du circuit est facile pour calculer les valeurs manquantes.

Et en se souvenant de la façon dont la puissance est calculée, il est facile de calculer les paramètres d'un condensateur en fonction de la consommation électrique de la charge.

Gardez à l'esprit que les condensateurs polaires ne peuvent pas être utilisés dans un tel circuit, c'est-à-dire ceux qui sont inclus dans le circuit électronique en stricte conformité avec la polarité spécifiée.

De plus, la fréquence du réseau doit également être prise en compte. F. Et si nous avons une fréquence de 50Hz en Russie, alors par exemple en Amérique la fréquence est de 60Hz. Cela affecte également les calculs finaux.

Exemples de calcul

Il faut alimenter une ampoule de 36W, conçue pour une tension de 12V. Quelle taille de condensateur abaisseur est nécessaire ici ?

Si nous parlonsà propos réseaux électriques en Russie, alors tension d'entrée 220 Volts, fréquence 50Hz.

Le courant traversant l'ampoule est de 3 ampères (36 divisé par 12). Alors la capacité selon la formule ci-dessus sera égale à:

Les paramètres obtenus du condensateur abaisseur

Afin d'obtenir une valeur de tension fixe égale à une fraction de la valeur d'origine, des diviseurs de tension sont utilisés dans les circuits électriques. Les diviseurs de tension peuvent être constitués de deux éléments ou plus, qui peuvent être des résistances ou des réactances (condensateurs ou inductances).

Dans sa forme la plus simple, un diviseur de tension est représenté par une paire de sections de circuit électrique connectées en série les unes aux autres, appelées les bras du diviseur. Le bras supérieur est la section située entre le point de tension positif et le point de connexion sélectionné des sections, et le bras inférieur est la section entre le point de connexion (point sélectionné, point zéro) et le fil commun.

Diviseurs de tension sur résistances

Bien sûr, les diviseurs de tension peuvent être utilisés à la fois dans les circuits courant continu et dans les circuits à courant alternatif. Les diviseurs sur les résistances conviennent aux deux circuits, mais ils ne sont utilisés que dans les circuits basse tension. Les diviseurs de tension sur les résistances ne sont pas utilisés pour alimenter les appareils.

Dans sa forme la plus simple, un diviseur de tension résistif est constitué de tous connectés en série. Une tension divisible est appliquée au diviseur, en conséquence, une certaine proportion de cette tension tombe sur chaque résistance, proportionnelle à la valeur de la résistance. La somme des chutes de tension est ici égale à la tension appliquée au diviseur.

Selon la loi d'Ohm pour une section d'un circuit électrique, la chute de tension aux bornes de chaque résistance sera directement proportionnelle au courant et à la valeur de résistance de la résistance. Et selon la première règle de Kirchhoff, le courant à travers un circuit donné sera le même partout. Ainsi, pour chaque résistance, il y aura une chute de tension :

Et la tension aux extrémités de la section de circuit sera égale à :

Et le courant dans le circuit diviseur sera :

Maintenant, si nous substituons l'expression du courant dans les formules des chutes de tension aux bornes des résistances, nous obtenons les formules permettant de trouver les valeurs de tension aux bornes de chacune des résistances du diviseur :

En utilisant un diviseur de tension sur des résistances dans un but ou un autre, il est important de comprendre que la charge connectée à l'un des bras du diviseur, qu'il s'agisse d'un appareil de mesure ou autre, doit avoir sa propre résistance bien supérieure à la résistance totale de les résistances qui forment le diviseur. Sinon, la résistance de charge elle-même doit être prise en compte dans les calculs, étant considérée comme une résistance parallèle au bras, qui fait partie du diviseur.

Exemple : il y a une source de tension constante de 5 volts, il faut y sélectionner des résistances pour un diviseur de tension afin de retirer un signal de mesure de 2 volts du diviseur. La puissance dissipée admissible sur le diviseur ne doit pas dépasser 0,02 W.

Solution : Laisser Puissance maximum, dissipée sur le diviseur, est égale à 0,02 W, alors la résistance totale minimale du diviseur à 5 volts sera trouvée à partir de la loi d'Ohm, elle sera égale à 1250 Ohms. Soit 1,47 kOhm la résistance totale du diviseur que nous avons choisi, puis 2 volts chuteront à 588 ohms. Choisissons résistance fixeà 470 Ohm et variable à 1 kOhm. Installer sur Resistance variable valeur de 588 ohms.

Les diviseurs de tension sur résistances sont largement utilisés aujourd'hui dans les circuits électroniques. Dans ces circuits, les valeurs des résistances des diviseurs sont sélectionnées en fonction des paramètres des éléments actifs des circuits. En règle générale, les diviseurs se trouvent dans les circuits de mesure des circuits, dans les circuits retour convertisseurs de tension, etc. L'inconvénient de telles solutions est que les résistances dissipent de la puissance sous forme de chaleur, mais l'opportunité justifie ces faibles pertes d'énergie.

Diviseurs de tension sur condensateurs

Dans les circuits alternatifs, dans les circuits haute tension, des diviseurs de tension sur les condensateurs sont utilisés. Il utilise la nature réactive de la résistance des condensateurs dans les circuits alternatifs. La valeur de la réactance d'un condensateur dans un circuit à courant alternatif dépend de la capacité du condensateur et de la fréquence de la tension. Voici la formule pour trouver cette résistance :

La formule indique que plus la capacité d'un condensateur est grande, plus sa résistance réactive (capacitive) est faible, et plus la fréquence est élevée, moins la réactance est importante. De tels diviseurs sont utilisés dans les circuits de mesure des circuits à courant alternatif, la chute de tension sur les épaules est considérée comme similaire au cas avec des résistances actives constantes (résistances, voir ci-dessus).

L'avantage des condensateurs utilisés dans les diviseurs est que la dissipation d'énergie sous forme de chaleur est minimale et ne dépend que de la qualité du diélectrique.

Diviseur de tension sur inducteurs

Un diviseur de tension inductif est un autre type de diviseur utilisé dans l'électronique des compteurs de courant alternatif, en particulier dans les circuits basse tension fonctionnant à des fréquences élevées. La résistance des bobines pour courant alternatif de haute fréquence est principalement de nature réactive (inductive), elle se trouve par la formule :

La formule indique que plus l'inductance est grande et plus la fréquence est élevée, plus la résistance de la bobine est élevée. courant alternatif. Il est important de comprendre ici que le fil de la bobine a une résistance active, donc la puissance dissipée sous forme de chaleur inhérente à un diviseur sur inductances est bien supérieure à celle des diviseurs sur condensateurs.

Andreï Povny ( Google Plus ,